Калькулятор pH: pH, pOH, слабые кислоты и буферы
Кратко: калькулятор pH: pH по [H+], по концентрации сильной или слабой кислоты и основания, pH буфера (Гендерсон — Хассельбах), pOH и pKa. Он бесплатный, работает в браузере и не требует загрузки.
Расчёт pH, pOH, концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов, pH растворов сильных кислот и оснований, pH после разбавления, pH буфера и значений pKa.
Готовые наборы
Формулы калькулятора pH
pH = -log10[H+]
pH + pOH = 14 при 25 °C
[H+] = 10^-pH
pH = pKa + log10(основание / кислота)
Когда использовать каждый режим калькулятора pH
- Расчёт уровня pH: используйте режимы [H+] в pH или pH в [H+].
- Расчёт pOH и pH: используйте режим pOH / [OH-].
- pH раствора: используйте режим сильной кислоты/основания для простых, полностью диссоциирующих кислот и оснований.
- pH буфера: используйте режим Гендерсона — Хассельбаха для систем слабая кислота / сопряжённое основание.
- pKa по pH: используйте режим «pKa по pH», когда известно соотношение основание/кислота.
Как пользоваться калькулятором pH
- Выберите режим: [H+] в pH, Сильная кислота/основание, Слабая кислота/основание, pH буфера, Разбавление или pKa по pH.
- Введите концентрации в mol/L. Допускается экспоненциальная запись (
1.8e-5). - Посмотрите pH, pOH и концентрацию ионов. Результаты обновляются по мере ввода.
- Используйте строку с формулой под результатом, чтобы показать ход решения в лабораторном отчёте.
Разобранные примеры
0,010 M HCl (сильная кислота)
[H+] = 0,010 M
pH = −log(0.010) = 2,00
0,10 M уксусная кислота, Ka = 1,8 × 10−5
x²/(0.10 − x) = 1.8 × 10−5 → x = 1,33 × 10−3 M
pH = 2,88 (ионизировано 1,3 %)
0,10 M NH3, Kb = 1,8 × 10−5
[OH−] = 1,33 × 10−3 M, pOH = 2,88
pH = 11,12
Ацетатный буфер, по 0,10 M каждого компонента
pH = 4.76 + log(0.10/0.10)
pH = 4,76
Какую формулу pH использовать?
| Ситуация | Формула |
|---|---|
| Известна [H+] | pH = −log[H+] |
| Сильная кислота, концентрация C | [H+] = C × (число H+ на формулу); например, 0,05 M H2SO4 ≈ 0,10 M H+ |
| Сильное основание | pOH = −log[OH−], pH = 14 − pOH |
| Слабая кислота (Ka) | x²/(C − x) = Ka; если x < 5 % от C, x ≈ √(KaC) |
| Буфер | pH = pKa + log([A−]/[HA]) (Гендерсон — Хассельбах) |
Все режимы предполагают 25 °C (Kw = 1,0 × 10−14) и идеальные разбавленные растворы. Для очень разбавленных сильных кислот и оснований калькулятор учитывает собственные H+/OH− воды, поэтому 10−8 M HCl правильно даёт pH 6,98, а не 8.
Готовите буфер? Рассчитайте массы в калькуляторе приготовления растворов, затем нарисуйте структуры кислоты и основания в MolDraw.
Калькулятор приготовления растворовЧасто задаваемые вопросы
Как рассчитать pH?
pH = −log10[H+]. Для 0,01 M HCl [H+] = 0,01 M, поэтому pH = 2,00. Обратный пересчёт: [H+] = 10^−pH.
Как рассчитать pH слабой кислоты?
Используйте Ka и концентрацию: решите x²/(C − x) = Ka относительно x = [H+]. Для 0,10 M уксусной кислоты (Ka = 1,8 × 10⁻⁵) [H+] = 1,33 × 10⁻³ M и pH = 2,88.
Как связаны pH и pOH?
При 25 °C pH + pOH = 14, потому что Kw = [H+][OH−] = 1,0 × 10⁻¹⁴.
Как рассчитать pH буферного раствора?
Используйте уравнение Гендерсона — Хассельбаха, pH = pKa + log10([A−]/[HA]). При равных концентрациях кислоты и основания pH = pKa.
Почему pH 10⁻⁸ M HCl не равен 8?
Кислота не может сделать воду щелочной. При очень низких концентрациях важен H+ из самой воды (10⁻⁷ M). С его учётом получается pH 6,98 — именно это значение выдаёт калькулятор.
Повышает ли десятикратное разбавление кислоты pH на единицу?
Для сильной кислоты — да, пока pH не приблизится к 7. Десятикратное разбавление раствора с pH 3 даёт pH 4, но при дальнейшем разбавлении pH выходит на 7, а не переходит через него.
Другие химические инструменты
Нужно нарисовать молекулы для отчёта? Рисуйте химические структуры онлайн в MolDraw — бесплатной онлайн-альтернативе ChemDraw (см. сравнение ChemDraw и MolDraw).
Последнее обновление: